ارائه ساختار اینورتر افزاینده هفت سطحی مبتنی بر خازن کلیدزنی-شده با کاهش تعداد المان ها جهت کاربرد در سیستم های خورشیدی متصل به شبکه

در این مقاله یک اینورتر خورشیدی متصل به شبکه هفت سطحی بر مبنای تکنیک خازن کلیدزنی-شده با قابلیت افزایندگی ولتاژ ورودی معرفی شده است. این ساختار شامل یک خازن الکترولیتی، هشت کلید قدرت و دو منبع ولتاژ ورودی است. دامنه پیک ولتاژ خروجی اینورتر پیشنهادی، یک و نیم برابر مجموع منابع ولتاژهای ورودی می باشد. تعداد المان های اینورتر پیشنهادی در مقایسه با اینورترهای هفت سطحی اخیر کاهش یافته است که مناسب برای کاربردهای متصل به شبکه در پانل های خورشیدی می باشد. این ساختار نیازی به روش کنترلی مستقل برای بالانس ولتاژ خازن نبوده و دارای بالانس خودی ولتاژ خازن می باشد. همچنین برای تزریق توان به شبکه، از روش کنترل مدل پبش بین جهت تولید ولتاژ با سطوح مختلف استفاده شده است. جهت کاهش حجم و اندازه ساختار اینورتر پیشنهادی، طراحی بهینه خازن تحت بارهای اهمی و اهمی-سلفی مورد بررسی قرار گرفته است. محاسبات تلفات اینورتر پیشنهادی به صورت تحلیل ریاضی تحت بار های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. عملکرد اینورتر پیشنهادی در حالت متصل به شبکه و منفصل از شبکه، در محیط نرم افزار MATLAB/Simulink شبیه سازی شده و نتایج آن ارایه گردیده است. در نهایت، جهت اثبات عملکرد اینورتر پیشنهادی در محیط آزمایشگاهی، یک نمونه اولیه عملی از اینورتر پیشنهادی در توان 200 وات با حداکثر ولتاژ خروجی 180 ولت ساخته شده و تطابق نتایج حاصل از آن با نتایج شبیه سازی مورد بررسی قرار گرفته است.